वेभगाइडहरूको प्रतिबाधा मिलान कसरी प्राप्त गर्ने?माइक्रोस्ट्रिप एन्टेना सिद्धान्तमा प्रसारण लाइन सिद्धान्तबाट, हामीलाई थाहा छ कि उपयुक्त श्रृंखला वा समानान्तर प्रसारण लाइनहरू प्रसारण लाइनहरू वा प्रसारण लाइनहरू र लोडहरू बीच अधिकतम पावर ट्रान्समिशन र न्यूनतम प्रतिबिम्ब हानि प्राप्त गर्न प्रतिबाधा मिलान प्राप्त गर्न चयन गर्न सकिन्छ।माइक्रोस्ट्रिप लाइनहरूमा प्रतिबाधा मिलानको समान सिद्धान्त वेभगाइडहरूमा प्रतिबाधा मिलानमा लागू हुन्छ।वेभगाइड प्रणालीहरूमा परावर्तनहरूले प्रतिबाधा बेमेलहरू निम्त्याउन सक्छ।जब प्रतिबाधा बिग्रेको हुन्छ, समाधान ट्रान्समिशन लाइनहरूको लागि जस्तै हो, त्यो हो, आवश्यक मान परिवर्तन गर्दै लम्प्ड प्रतिबाधा बेमेललाई हटाउन वेभगाइडमा पूर्व-गणना गरिएको बिन्दुहरूमा राखिन्छ, जसले गर्दा प्रतिबिम्बको प्रभावहरू हटाउँछ।प्रसारण लाइनहरूले लुम्पेड प्रतिबाधा वा स्टबहरू प्रयोग गर्दा, वेभगाइडहरूले विभिन्न आकारका धातु ब्लकहरू प्रयोग गर्छन्।
चित्र 1: वेभगाइड irises र समकक्ष सर्किट, (a) Capacitive; (b) आगमनात्मक; (c) अनुनाद।
चित्र 1 ले विभिन्न प्रकारका प्रतिबाधा मिल्दोजुल्दो देखाउँछ, देखाइएको कुनै पनि फारमहरू लिएर र क्यापेसिटिभ, प्रेरक वा प्रतिध्वनि हुन सक्छ।गणितीय विश्लेषण जटिल छ, तर भौतिक व्याख्या छैन।फिगरमा पहिलो क्यापेसिटिव मेटल स्ट्रिपलाई विचार गर्दा, यो देख्न सकिन्छ कि वेभगाइडको माथि र तल्लो पर्खालहरू (प्रबल मोडमा) बीचमा रहेको सम्भावना अहिले दुई धातु सतहहरू बीचको निकटतामा अवस्थित छ, त्यसैले क्यापेसिटन्स हो। बिन्दु बढ्छ।यसको विपरित, चित्र 1b मा धातुको ब्लकले प्रवाहलाई प्रवाह गर्न अनुमति दिन्छ जहाँ यो पहिले प्रवाह भएको थिएन।मेटल ब्लक थपिएको कारणले पहिले परिष्कृत इलेक्ट्रिक फिल्ड प्लेनमा वर्तमान प्रवाह हुनेछ।त्यसकारण, ऊर्जा भण्डारण चुम्बकीय क्षेत्रमा हुन्छ र वेभगाइडको त्यो बिन्दुमा इन्डक्टन्स बढ्छ।थप रूपमा, यदि चित्र c मा धातुको औंठीको आकार र स्थिति उचित रूपमा डिजाइन गरिएको छ भने, प्रस्तुत गरिएको प्रेरक प्रतिक्रिया र क्यापेसिटिव प्रतिक्रिया बराबर हुनेछ, र एपर्चर समानान्तर अनुनाद हुनेछ।यसको मतलब मुख्य मोडको प्रतिबाधा मिलान र ट्युनिङ धेरै राम्रो छ, र यस मोडको शन्टिङ प्रभाव नगण्य हुनेछ।यद्यपि, अन्य मोडहरू वा फ्रिक्वेन्सीहरू कम हुनेछन्, त्यसैले रिसोनन्ट मेटल रिंगले ब्यान्डपास फिल्टर र मोड फिल्टर दुवैको रूपमा कार्य गर्दछ।
चित्र 2:(a) वेभगाइड पोस्टहरू; (b) दुई-स्क्रू मिलानकर्ता
ट्युन गर्ने अर्को तरिका माथि देखाइएको छ, जहाँ एक बेलनाकार धातु पोष्ट फराकिलो पक्षहरू मध्ये एकबाट वेभगाइडमा विस्तार हुन्छ, त्यस बिन्दुमा लम्प्ड प्रतिक्रिया प्रदान गर्ने सन्दर्भमा धातुको पट्टीको रूपमा समान प्रभाव हुन्छ।मेटल पोष्ट क्यापेसिटिभ वा इन्डक्टिव हुन सक्छ, यो वेभगाइडमा कति टाढा फैलिएको छ भन्ने आधारमा।अनिवार्य रूपमा, यो मिल्दो विधि यो हो कि जब यस्तो धातुको स्तम्भ वेभगाइडमा थोरै विस्तार हुन्छ, यसले त्यस बिन्दुमा क्यापेसिटिव ससेप्टेन्स प्रदान गर्दछ, र क्यापेसिटिव ससेप्टेन्स बढ्छ जबसम्म प्रवेश तरंगदैर्ध्यको एक चौथाई हुँदैन, यस बिन्दुमा, श्रृंखला अनुनाद हुन्छ। ।धातु पोष्टको थप प्रवेशको परिणाम एक प्रेरक संवेदना प्रदान गरिन्छ जुन सम्मिलन थप पूर्ण हुँदै जाँदा घट्दै जान्छ।मिडपोइन्ट स्थापनामा अनुनाद तीव्रता स्तम्भको व्यासको विपरित समानुपातिक हुन्छ र फिल्टरको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ, यद्यपि, यस अवस्थामा यो उच्च अर्डर मोडहरू प्रसारण गर्न ब्यान्ड स्टप फिल्टरको रूपमा प्रयोग गरिन्छ।धातु स्ट्रिप्स को प्रतिबाधा वृद्धि संग तुलनामा, धातु पोस्ट को उपयोग को एक प्रमुख लाभ यो समायोजित गर्न को लागी सजिलो छ।उदाहरणका लागि, कुशल वेभगाइड मिलान प्राप्त गर्न दुई स्क्रूहरू ट्युनिङ उपकरणहरूको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ।
प्रतिरोधी भार र attenuators:
कुनै पनि अन्य प्रसारण प्रणाली जस्तै, वेभगाइडहरूलाई कहिलेकाहीं प्रतिबिम्ब बिना आगमन तरंगहरू पूर्ण रूपमा अवशोषित गर्न र फ्रिक्वेन्सी असंवेदनशील हुनको लागि पूर्ण प्रतिबाधा मिल्दो र ट्युन गरिएको लोडहरू चाहिन्छ।त्यस्ता टर्मिनलहरूको लागि एउटा अनुप्रयोग भनेको कुनै पनि शक्तिको विकिरण नगरी प्रणालीमा विभिन्न शक्ति मापनहरू गर्नु हो।
चित्र 3 वेभगाइड प्रतिरोध भार (a) एकल टेपर (b) डबल टेपर
सबैभन्दा सामान्य प्रतिरोधात्मक समाप्ति भनेको वेभगाइडको अन्त्यमा स्थापना गरिएको हानिपूर्ण डाइलेक्ट्रिकको एक खण्ड हो र ट्याप गरिएको (टिपले आगमन तरंग तर्फ औंल्याएको) ताकि प्रतिबिम्बहरू नपरोस्।यो हानिपूर्ण माध्यमले वेभगाइडको सम्पूर्ण चौडाइ ओगट्न सक्छ, वा यसले चित्र 3 मा देखाइए अनुसार वेभगाइडको अन्त्यको केन्द्र मात्र ओगट्न सक्छ। टेपर एकल वा डबल टेपर हुन सक्छ र सामान्यतया λp/2 को लम्बाइ हुन्छ, लगभग दुई तरंगदैर्ध्य को कुल लम्बाइ संग।सामान्यतया डाइलेक्ट्रिक प्लेटहरू जस्तै गिलास, कार्बन फिल्म वा बाहिर पानी गिलास लेपित।उच्च-शक्ति अनुप्रयोगहरूको लागि, त्यस्ता टर्मिनलहरूमा वेभगाइडको बाहिरी भागमा तातो सिङ्कहरू थपिएको हुन सक्छ, र टर्मिनलमा डेलिभर गरिएको शक्तिलाई तातो सिङ्क वा जबरजस्ती हावा कूलिङ मार्फत फैलाउन सकिन्छ।
चित्र 4 चल वेन एटेन्युएटर
चित्र 4 मा देखाइए अनुसार डाइइलेक्ट्रिक एटेन्युएटरहरू हटाउन सकिन्छ। वेभगाइडको बीचमा राखिएको, यसलाई वेभगाइडको केन्द्रबाट पार्श्व रूपमा सार्न सकिन्छ, जहाँ यसले सबैभन्दा ठूलो क्षीणन प्रदान गर्दछ, किनारहरूमा, जहाँ क्षीणन धेरै कम हुन्छ। किनभने प्रमुख मोडको विद्युतीय क्षेत्र बल धेरै कम छ।
वेभगाइडमा क्षीणता:
वेभगाइडहरूको ऊर्जा क्षीणनले मुख्यतया निम्न पक्षहरू समावेश गर्दछ:
1. आन्तरिक वेभगाइड विच्छेदहरू वा गलत वेभगाइड खण्डहरूबाट प्रतिबिम्बहरू
2. वेभगाइड भित्ताहरूमा प्रवाहको कारणले हुने हानिहरू
3. भरिएको वेभगाइडहरूमा डाइलेक्ट्रिक घाटा
अन्तिम दुई समाक्षीय रेखाहरूमा सम्बन्धित घाटाहरू जस्तै छन् र दुवै अपेक्षाकृत सानो छन्।यो हानि पर्खालको सामग्री र यसको नरमपन, प्रयोग गरिएको डाइलेक्ट्रिक र आवृत्ति (छाला प्रभावको कारण) मा निर्भर गर्दछ।ब्रास कन्ड्युटको लागि, दायरा 4 dB/100m 5 GHz मा 12 dB/100m 10 GHz मा छ, तर एल्युमिनियम कन्ड्युटको लागि, दायरा कम छ।सिल्भर-लेपित वेभगाइडहरूका लागि, घाटाहरू सामान्यतया 8dB/100m 35 GHz मा, 30dB/100m 70 GHz मा, र 200 GHz मा 500 dB/100m नजिक हुन्छन्।घाटा कम गर्न, विशेष गरी उच्च आवृत्तिहरूमा, वेभगाइडहरू कहिलेकाहीँ सुन वा प्लेटिनमको साथ (आन्तरिक रूपमा) प्लेट गरिन्छ।
पहिले नै औंल्याए अनुसार, वेभगाइडले उच्च-पास फिल्टरको रूपमा कार्य गर्दछ।यद्यपि वेभगाइड आफैं वस्तुतः हानिरहित छ, कटअफ फ्रिक्वेन्सी मुनिको फ्रिक्वेन्सीहरू गम्भीर रूपमा कम हुन्छन्।यो क्षीणता प्रचारको सट्टा वेभगाइड मुखमा प्रतिबिम्बको कारण हो।
Waveguide युग्मन:
वेभगाइड युग्मन सामान्यतया फ्ल्याङ्गहरू मार्फत हुन्छ जब वेभगाइड टुक्राहरू वा कम्पोनेन्टहरू सँगै जोडिन्छन्।यस फ्ल्यान्जको कार्य भनेको सहज मेकानिकल जडान र उपयुक्त विद्युतीय गुणहरू सुनिश्चित गर्नु हो, विशेष गरी कम बाह्य विकिरण र कम आन्तरिक प्रतिबिम्ब।
किनारा:
Waveguide flanges व्यापक रूपमा माइक्रोवेभ संचार, रडार प्रणाली, उपग्रह संचार, एन्टेना प्रणाली, र वैज्ञानिक अनुसन्धानमा प्रयोगशाला उपकरणहरूमा प्रयोग गरिन्छ।तिनीहरू विभिन्न वेभगाइड खण्डहरू जडान गर्न, चुहावट र हस्तक्षेप रोक्नको लागि प्रयोग गरिन्छ, र उच्च विश्वसनीय प्रसारण र आवृत्ति विद्युत चुम्बकीय तरंगहरूको सटीक स्थिति सुनिश्चित गर्न वेभगाइडको सटीक पङ्क्तिबद्धता कायम गर्न प्रयोग गरिन्छ।चित्र 5 मा देखाइएको रूपमा, एक विशिष्ट वेभगाइडको प्रत्येक छेउमा फ्ल्यान्ज हुन्छ।
चित्र 5 (a) सादा फ्ल्यान्ज; (b) फ्ल्यान्ज युग्मन।
कम फ्रिक्वेन्सीहरूमा फ्ल्यान्जलाई ब्रेज वा वेभगाइडमा वेल्डेड गरिनेछ, जबकि उच्च फ्रिक्वेन्सीहरूमा फ्ल्याटर बट फ्ल्यान्ज प्रयोग गरिन्छ।जब दुई भागहरू जोडिन्छन्, फ्ल्याङ्गहरू सँगै बोल्ट हुन्छन्, तर जडानमा अवरोधहरूबाट बच्नको लागि छेउहरू सहज रूपमा समाप्त हुनुपर्छ।यो स्पष्ट रूपमा केहि समायोजन संग कम्पोनेन्टहरू पङ्क्तिबद्ध गर्न सजिलो छ, त्यसैले साना वेभगाइडहरू कहिलेकाहीँ थ्रेडेड फ्ल्याङ्गहरूसँग सुसज्जित हुन्छन् जुन रिंग नटसँग सँगै स्क्रू गर्न सकिन्छ।फ्रिक्वेन्सी बढ्दै जाँदा, वेभगाइड युग्मनको आकार स्वाभाविक रूपमा घट्छ, र युग्मन विच्छेद संकेत तरंगदैर्ध्य र वेभगाइड आकारको अनुपातमा ठूलो हुन्छ।तसर्थ, उच्च फ्रिक्वेन्सीहरूमा विच्छेदहरू थप समस्याग्रस्त हुन्छन्।
चित्र 6 (a) चोक युग्मनको क्रस खण्ड; (b) चोक फ्ल्यान्जको अन्तिम दृश्य
यो समस्या समाधान गर्न, चित्र 6 मा देखाइए अनुसार, वेभगाइडहरू बीच एक सानो अन्तर छोड्न सकिन्छ। एक साधारण फ्ल्यान्ज र चक फ्ल्यान्ज एकसाथ जोडिएको एक चोक युग्मन।सम्भावित अवरोधहरूको लागि क्षतिपूर्ति गर्न, कडा फिटिंग जडान प्राप्त गर्न चोक फ्ल्यान्जमा L-आकारको क्रस-सेक्शनको साथ गोलाकार चोक रिंग प्रयोग गरिन्छ।साधारण फ्ल्याङ्गहरू भन्दा फरक, चोक फ्ल्याङ्गहरू फ्रिक्वेन्सी सेन्सेटिभ हुन्छन्, तर एक अनुकूलित डिजाइनले उचित ब्यान्डविथ (सायद केन्द्र फ्रिक्वेन्सीको 10%) सुनिश्चित गर्न सक्छ जसमा SWR 1.05 भन्दा बढी हुँदैन।
पोस्ट समय: जनवरी-15-2024
